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浔之漫智控技术(上海)有限公司

模块组装在 S7-1500 安装导轨上：
具有各种长度，包括切割至定长的型号。由于具有集成式 DIN 导轨，可以卡装广泛的标准部件，如附加端子、小型断路器或小型继电器。
性能可靠，接线方便：
I/O 信号是通过统一的 40 针前连接器来连接的。信号模块和前连接器之间具有机械编码，可防止因意外的错误插入而对电路造成破坏。
为了对前连接器进行简单接线，可将该连接器置于“预接线位置”。在此位置上，插头尚未与模块电路接触。此位置还可用于在运行过程中进行改动。用户可借助于前盖内侧的一个印制电缆连接图进行连接。
前连接器作为带螺钉型端子或推入式端子的型号提供。两个型号都可以连接线芯截面积为 0.252 ~ 1.5 mm2（AWG 24 ~ AWG 16）的导线。
另外，数字量信号模块可通过 TOP Connect 进行系统接线。通过 TOP Connect，可以快速而清晰地连接到现场的传感器和执行器，并可在控制柜中进行简便接线。
对于模拟量模块，可以直接在模块上进行屏蔽；随模块提供了一个屏蔽连接套件，无需工具即可进行安装。
SIMATIC S7‑1500 自动化系统应用灵活，可适用于设备与工厂工程组态中的各种控制应用。而且组态可扩展，用户可根据当地条件对 PLC 现场进行调整。
除了 S7-1500 中的标准运动控制功能和工艺功能之外，SIMATIC S7-1500 T-CPU 还包含诸如增强型同步操作和凸轮 功能等各种附加功能。
SIMATIC S7‑1500 自动化系统符合 IP20 防护等级的要求，适合应用在干燥环境以及安装在控制柜中。
可选择使用 SIMATIC S7-1500R/H CPU（冗余或容错 CPU）来提高系统可用性。为了能够在需要时从主 CPU 切换到备用 CPU，会在两个 CPU 上同步处理用户程序。
西门子控制器 SIMATIC S7-1500 用于整个生产自动化，以及中型和机器的应用。这一系列的自动化解决方案可灵活组合不同 SIMATIC 组件，满足控制应用中的所有功能需求：
通过现场总线，连接过程信号和控制器
所有模块可直接连接自动化系统，也可位于分布式 I/O 系统中
集成有安全功能的 F-CPU，确保整个过程故障安全
SIMATIC S7-1500 的防护等级为 IP20，建议安装在控制柜中
SIMATIC S7-1500 中集成有所有通信标准，可应用于各种自动化层级。
S7‑1500 自动化系统/ET 200MP 分布式 I/O 系统采用单排配置，所有模块都安装在同一根安装导轨上。这些模块通过 U 型连接器连接在一起，形成了一个自装配的背板总线。组态的 S7‑1500 自动化系统/ET 200MP 分布式 I/O 系统中可带有故障安全模块和非故障安全模块。
CPU 中集成的系统电源可为背板总线提供 10 W 或 12 W 的电源（具体取决于 CPU 类型）。通过预计供电量计算，可确定 CPU 可操作的模块数目（不带可选电源）。具体工作原理，请参见“供电平衡计算”部分。
多有三个系统电源 (PS) 可用。一个系统电源 (PS) 插入到 CPU 的左侧，其它两个系统电源 (PS) 插入到 CPU 的右侧。
如果在 CPU 左侧使用系统电源 (PS)，则多将生成 32 个模块的组态。这些模块分别占用插槽 0 到 31。如果需要在 CPU 的右侧使用其它系统电源 (PS)，则这些电源也会占用一个插槽。
如果 STEP 7 中的负载电流源 (PM) 占用插槽 0，则 STEP 7 中的系统电源 (PS) 将无法再使用该插槽。在 STEP 7 中，无需组态负载电流电源 (PM)。
系统电源 (PS) 占用插槽“0”时，可以在插槽 100 中的 PS 左侧的 TIA Portal 中插入负载电流源 (PM)。
PS 60W 24/48/60VDC HF 只能插入到 CPU 的左侧。在 CPU 右侧的组态中，为其它电源段使用不同的系统电源 (PS)。
SIMATIC S7-1500（非 S7-155R/H）通过通信模块或带有集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 连接到 PROFIBUS DP 总线系统。通过带有 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或通讯模块，可构建一个高速的分布式自动化系统，并且使得操作大大简化。
用PLC基本通讯接口
a、什么是RS-232？
RS-232 (ANSI/EIA-232标准)是IBM-PC及其兼容机上的串行连接标准。可用于许多用途，比如连接鼠标、打印机或者Modem，同时也可以接工业仪器仪表。用于驱动和连线的改进，实际应用中RS-232的传输长度或者速度常常超过标准的值。
RS-232只限于PC串口和设备间点对点的通信。RS- 232串口通信远距离是50英尺。
b、什么是RS-485
RS -485(EIA-485标准)是RS-422的改进，因为它增加了设备的个数，从10个增加到32个，同时定义了在大设备个数情况下的电气特性，以保证足够的信号电压。有了多个设备的能力，你可以使用一个单个RS-422口建立设备网络。出色抗噪和多设备能力，在工业应用中建立连向PC机的分布式设备网络、其他数据收集控制器、HMI或者其他操作时，串行连接会选择RS-485。
RS-485是RS-422的超集，因此所有的RS-422设备可以被RS-485控制。RS-485可以用超过4000英尺的线进行串行通行。
c、什么是RS-422？
RS -422(EIA RS-422-A Standard)是Apple的Macintosh计算机的串口连接标准。
RS-422使用差分信号，RS-232使用非平衡参考地的信号。差分传输使用两根线发送和接收信号，对比RS-232，它能更好的抗噪声和有更远的传输距离。在工业环境中更好的抗噪性和更远的传输距离是一个很大的优点。
b、数据位：这是衡量通信中实际数据位的参数。当计算机发送一个信息包，实际的数据不会是8位的，标准的值是5、7和8位。如何设置取决于你想传送的信息。比如，标准的ASCII码是0～127(7位)。扩展的ASCII码是0～255(8位)。如果数据使用简单的文本(标准ASCII码)，那么每个数据包使用7位数据。每个包是指一个字节，包括开始/停止位，数据位和奇偶校验位。由于实际数据位取决于通信协议的选取，术语“包”指任何通信的情况。
c、奇偶校验位：在串口通信中一种简单的检错方式。有四种检错方式：偶、奇、高和低。当然没有校验位也是可以的。对于偶和奇校验的情况，串口会设置校验位(数据位后面的一位)，用一个值确保传输的数据有偶个或者奇个逻辑高位。例如，如果数据是011，那么对于偶校验，校验位为0，保证逻辑高的位数是偶数个。如果是奇校验，校验位位1，这样就有3个逻辑高位。高位和低位不真正的检查数据，简单置位逻辑高或者逻辑低校验。这样使得接收设备能够知道一个位的状态，有机会判断是否有噪声干扰了通信或传输和接受的数据不同步。
d、波特率：这是一个衡量通信速度的参数。它表示每秒钟传送的bit的个数。例如300波特表示每秒钟发送300个bit。当我们提到时钟周期时，我们就是指波特率例如如果协议需要4800波特率，那么时钟是4800Hz。这意味着串口通信在数据线上的采样率为4800Hz。通常电话线的波特率为14400，28800和36600。波特率可以远远大于这些值，但是波特率和距离成反比。高波特率常常用于放置的很近的仪器间的通讯。
主要技术指标
（1）工作电压：
总线电压：总线24V
电源电压：DC24V
（2）监视电流：
总线电流≤1mA
电源电流≤6mA
（4）线制：与控制器采用无性信号二总线连接，与DC24V电源采用无性电源二总线连接
（5）输出容量：DC24V/1A（两组输出大容量之和为DC24V/1A）
（6）输出控制方式：脉冲、电平（继电器常开/常闭无源触点输出，脉冲启动时继电器吸合时间为10s）
（7） 出厂设置：两路常开检线方式
（8）使用环境：
温度：-10℃～+55℃

PLC在进行逻辑运算之前，必须对外部信号进行采样[8]，若要实现指令的功能，首先要设置外部I/O在梯形图中的地址，系统才能够对用户程序中所使用的I/O地址与单片机的引脚地址相匹配。本设计在I/O设置对话框底层设计了如表1所示的数据处理函数。
3.2 USB通信
PDIUSBD12的固件设计成完全的中断驱动，当CPU处理前台任务时，USB的传输可在后台进行；后台中断服务程序和前台主程序循环之间的数据交换可以通过事件标志和数据缓冲区来实现。当PDIUSBD12从USB收到一个数据包，即对CPU产生一个中断请求，CPU立刻响应中断。在中断服务程序中，固件将数据包从PDIUSBD12内部缓冲区移到循环数据缓冲区，并将PDIUSBD12的内部缓冲区清零，以便接收新的数据包，使CPU可以继续执行当前的前台任务直到完成。本文利用PDIUSBD12的端点1进行命令的传输和应答，端点1每次接收计算机发送过来的8 B指令，其指令格式如表2所示。例如，接收到十六进制码52 01 00 03 00 07 00 50，表示读24C01器件从03字节开始的7个字节的数据。52H为R的ASCII码，57H为W的ASCII码。端点2用于数据的传输。
本文在了解PLC国内外研究状况以及其市场需求的基础上，提出了研发开放式PLC的概念，完成了PLC集成开发系统的C51模块实现方案的设计，将USB通信方式引入PLC领域，所设计的梯形图编辑器提供了梯形图编辑平台，实现了PLC的基本逻辑指令，完成计算机与控制器的USB通信。
(PLC)仍以国外产品为主，造成这种局面的一个重要原因是欧、美、日等发达工业国家掌握了PLC的核心技术，其硬软件技术对应用者来说完全是封闭的，使用者只能从应用的角度学习PLC，而不能参与PLC的开发[1-2]。近年来，IEC61131-3国际标准的颁布和实施为各PLC生产厂家提供了统一的软件开发准则，开放的高性能单片机技术的发展，为硬件开发提供了有效的物质基础[3]。在这样的背景下，研制开放的PLC系统无论对于科学研究还是促进PLC行业的发展都有积极的现实意义。
PLC是一种于工业控制的计算机，其硬件主要由处理器、存储器、输入/输出接口等组成
开放式PLC硬件结构采用CPU+模块+接口构成，各个接口都按标准设计，大大提高了PLC的开放性，使其能方便地与大系统连接。编程语言遵循国际标准IEC61131-3，并将基于PC的编程软件作为PLC编程工具。系统硬件部分采用高性能51内核处理器STC89C51，其为模块化设计，采用滤波、隔离电路，以降低成本。主要电路有：微控制器STC89C51RC、开关量输入电路、继电器输出电路、晶体管输出电路、RS232通信接口电路、电源电路、时钟复位电路和USB通信接口电路等
CPU 1518-4 PN/DP,3 MB 程序，10 MB 数据, 集成3PN,1DP6ES7517-3AP00-0AB0
CPU 1517-3 PN/DP, 2MB程序，集成 2PN 接口，1 以太网接口，1DP 接口6ES7516-3AN00-0AB06ES7516-3AN01-0AB0CPU 1516-3 PN/DP：1 MB 程序，5 MB 数据；10 ns ；集成 2PN 接口，1 以太网接口，1DP 接口6ES7515-2AM00-0AB06ES7515-2AM01-0AB0CPU 1515-2 PN ,500K程序,3M数据，集成 2PN接口6ES7513-1AL00-0AB06ES7513-1AL01-0AB0CPU 1513-1 PN：300 KB 程序，1.5 MB 数据；40 ns；集成 2PN 接口，6ES7511-1AK00-0AB06ES7511-1AK01-0AB0CPU 1511-1 PN：150 KB 程序，1 MB 数据；60 ns；集成 2PN 接口，6ES7512-1DK00-0AB06ES7512-1DK01-0AB0CPU 1512SP-1 PN, 200KB 程序，1MB数据6ES7510-1DJ00-0AB06ES7510-1DJ01-0AB0CPU 1510SP-1 PN, 100KB 程序，750KB数据6ES7507-0RA00-0AB0
PS：60 W，额定输入电压 AC/DC 120/230 V6ES7505-0RA00-0AB0
PS：60 W， 额定输入电压 DC 24/48/60 V6ES7505-0KA00-0AB0
PS：25 W，额定输入电压 DC 24 V6ES7532-5HF00-0AB0
AQ 8：模拟输出模块，8AQ，U/I ，高速6ES7532-5NB00-0AB0

SIMATIC 存储卡（用来运行 CPU）
应用
CPU 1518-4 PN/DP 是快 S7-1500 CPU，具有极大容量程序及数据存储器的 CPU，适用于除集中式 I/O 外还包含分布式自动化结构的应用中要求十分苛刻的任务。例如，它可以作为生产线中的控制器，也可用作具备高处理速度的机床控制器。
CPU 1518-4 PN/DP 可以用作 PROFINET IO 控制器，也可以用作分布式智能设备 （PROFINET 智能设备）。集成式 PROFINET IO IRT 接口设计为双端口 交换机以便在系统中设立总线型拓扑。
例如，具备立 IP 地址的其它两个集成式 PROFINET 接口可以用来实现网络隔离。附加的 PROFINET IO RT 设备可通过 PROFINET 接口 X2 进行连接，或以 I-设备的形式建立快速通信连接。X3 接口可用在数据速率为 1 Gbit/s 的传输当中，比如用于与骨干信。分布式 I/O 可通过 PROFIBUS 以及集成 PROFIBUS 接口进行连接。
另外，CPU 还提供全面的控制功能，并能够通过标准化的 PLC-open 块连接变频器。
设计
The CPU 1518-4 PN/DP 的特点：
功能强大的处理器：
该 CPU 的单条二进制命令的命令执行时间可低至 1 ns。
大容量工作存储器：
4 MB，用于程序；20 MB，用于数据
采用 SIMATIC 存储卡作为加装存储器；
允许实现例如数据日志和归档等其它功能
灵活的扩展功能：
单层组态多可支持 32 个模块（CPU + 31 个模块）
显示器的功能为：
显示概览信息，例如，集成接口的 IP 地址、站名称、别名称、位置名称等。
显示器以及诊断确认和用户消息
模块信息显示
显示设置
显示可由用户定义的徽标
IP 地址设置
日期和时间设置
选择操作模式
复位 CPU 至出厂设置
项目的备份与恢复
禁用/启用显示屏
启用保护级别
PROFINET IO IRT 接口和第二 PROFINET IO RT 接口可通过 PROFINET 与分布式 I/O 相连接
三个 PROFINET 接口均可用于网络隔离；PROFINET 接口 X3 的数据传输率高达 1 Gbit/s
PROFIBUS DP 接口用于通过 PROFIBUS 进行分布式 I/O 连接
PROFIBUS DP 主站接口
作为运行系统选件的 OPC UA 服务器和客户端，用于方便地将 SIMATIC S7-1500 连接到第三方设备/系统，具有以下功能：
OPC UA Data Access
OPC UA Security
OPC UA Methods Call
支持 OPC UA Companion Specifications。
PROFIBUS 和 PROFINET 上的集中式和分布式等时同步模式
集成运动控制功能，用于控制速度控制轴和定位轴，轴定位以及同步操作，支持外部编码器，凸轮/凸轮轨道和探头
用于诊断集成 Web 服务器，带有创建用户定义的 Web 站点的选项
SIMATIC S7-1500， CPU 1518-4 PN/DP， 处理器，带 4MByte 工作存储器用于 程序和 20MByte 用于数据， 第 1 个接口：PROFINET IRT 带双端口 交换机， 第 2 接口：PROFINET RT， 第 3 接口：以太网， 第 4 个接口：PROFIBUS， 1 ns 性能表现， 需要 SIMATIC 存储卡

西门子S7-1500PLC 产品简介：
SIMATIC S7-1500采用模块化结构，各种功能皆具有可扩展性。每个控制器中都包含有以下组件：一个处理器 (CPU)，用于执行用户程序；一个或多个电源；信号模块，用作输入/输出；以及相应的工艺模块和通信模块。
处理单元(CPU) 是SIMATIC S7-1500的核心组件。它们除了可以执行用户程序，还可用于连接控制器和其它自动化组件。发布的产品中包含以下三种 CPU：CPU-1511-1 PN 适用于中小型应用；CPU-1513-1 PN 适用于大中型应用；CPU-1516-3 PN/DP 适用于要求较高的大型应用和其它通信任务。
信号模块或I/O设备组件将控制器和过程连接在一起。控制单元通过相连的传感器记录当前过程状态，并对执行器发出相应的响应。通过数字量模块和模拟量模块，可以准确便捷地输入/输出特定任务所需的数据。这些模块既可以直接在 CPU 中进行集中式处理，也可以通过 ET200MP I/O 系统进行分布式处理。
工艺模块中具有硬件级的信号处理功能，可对各种传感器进行快速计数、测量和位置记录。SIMATIC S7-1500 CPU中已集成有运动控制和高速计数器之类的工艺功能，可通过STEP 7进行操作。在高速计数和测量任务中，可快速进行信号预处理。可接入定位增量式编码器和SSI值编码器。SIMATIC STEP 7 V12中集成有直观的用户组态界面。采用工艺对象，提高了编程效率。对内部/外部结果和计数器值采用不同的过程报警，实现快速响应。CPU处于STOP模式下，也可对模块操作进行组态。可在S7-1500 CPU中集中操作，也可在ET 200MP I/O系统中进行分布式操作。
西门子S7-1500PLC的设计与操作：配备显示器的CPU，可显示纯文本信息（因特网上的显示仿真工具）：可显示所有连接模块的订货号、固件版本和序列号信息，直接在现场设置CPU的IP地址以及进行其它网络设置，无需使用编程设备，直接以普通文本形式显示错误消息，可缩短停机时间。所有模块采用统一的前连接器，并具有用于灵活形成电压组的集成式电压桥接件，从而简化了库存，降低了接线成本。S7-1500导轨上集成有DIN导轨：快速、方便地安装小型断路器、继电器等附加组件。通过信号模块进行集中扩展：可根据任何应用的要求进行灵活调整。数字量信号模块的系统电缆连接：可快速、清晰地进行安排，以连接至现场的传感器和执行器并在控制柜中进行简便接线。电源：负载电源模块（电源模块）为模块提供24V电源，电源模块可通过背板总线向模块内部电路供电。分布式扩展：通过PROFINET接口模块IM 155-5，可针对ET 200MP I/O系统使用多30个信号模块、通信模块和工艺模块，在集中和分布式运行的操作和系统功能方面没有差别。
集成式诊断功能了停机时间并了于此相关的成本。在自动化与驱动技术领域以及配电领域内拥有的能力以上这种划分是不严格的，只是大致的，目的是便于的配置及使用。我们的产品目录中包含经过 UL 认证的产品，例如：  读取输入点的状态到输入映像区  次检查程序的时候还真没注意到问题出里。等到看出来了才觉得啼笑皆非：  检查I/O的很多，但是一定要根据说明书提供的地址依次进行检查。前提是按照说明书的守则和元件的说明，在的情况下来检查。比如，德国SIEMENS公司生产的S7-300就属于这一类。不过，安装有 STEP 7 的编程器/PC 或 SIMATIC HMI 面板仅使用部分通过 PROFIBUS DP 运行的 PG 和 OP 功能。技术规范处理器/ASIC (1) 可编程序控制器的初级认识阶段（70 年代后期到 80 年代初期） 认证和全球支持促进了这种图像处理解决方案的全球应用。三、 PLC存在I/O响应问题，尤其在快速响应设备中应加以注意。  保证PLC控制能够长期、可靠、运行，是设计控制的重要原则。这就要求设计者在设计、元器件选择、编程上要考虑，以确保控制可靠。SCALANCE X-300 网管型；  4.PID功能块只接受0.0-1.0之间的实数（实际上就是百分比）作为反馈、给定与控制输出的有效数值，如果是直接使用PID功能块编辑，必须保证数据在这个范围之内，否则会出错。根据检测元件返回的电机实际电流值，先在S7-200中判断电机是否过流，利用S7-200的通信端口与6RA70的实时通信，来改变6RA70装置中电流限幅值，达到控制电机电枢电流目的。如果电机不过流，正常保持6RA70装置中电流限幅值的80%，如果电机过流，则改变6RA70装置中电流限幅的值为，如果通信反馈回的电机转速实际值很低而且有电机继续过流，则判断电机机械堵转，此时则通过通信6RA70装置，停机并。
S7-1500系列PLC可以通过PROFINET与V90 PN伺服驱动器搭配进行位置控制，实现的方法主要有以下三种：
? 方法一、在PLC中组态位置轴工艺对象，V90使用西门子报文105，通过MC_Power、MC_MoveAbsolute等PLC Open标准程序块进行控制, 这种控制方式属于*控制方式（位置控制在PLC中计算）。
? 方法二、PLC使用FB284（SINA_）功能块，V90使用西门子报文111，实现相对定位、定位等位置控制功能，这种控制方式属于分布控制（位置控制在驱动器中计算）。
? 方法三、PLC使用FB38002（Easy_SINA_）功能块，V90使用西门子报文111，此功能块是FB284功能块的简化版，功能比FB284少一些，但是使用更加简便。
每个 CPU 都配有一个 PROFINET IO （2 端交换机）标准接口。CPU 1516-3PN/DP 另外还具有一个集成 PROFINET 基本接口，例如，可用于网络隔离。通过集成的 PROFIBUS 的接口，可以将 PROFIBUS 节点连接至 CPU 1516-3 PN/DP。
通过一个 PROFIBUS CM，可方便地对不带 PROFIBUS 接口的 CPU 进行扩展
通过 PROFINET、PROFIBU 或模拟量接口，可灵活地将变频器连接至 S7-1500 CPU。运动控制序列的编程可借助于 PLCopen 运动控制软件块方便地完成。用户可通过易于使用的诊断和调试工具对变频器进行调试。自动发送到工程组态系统和人机界面的报警消息可以简化用户调试，节省调试时间，降低工作量。
功能块定义：
EN：通常情况总是激活。
RUN：指示驱动为启用(1)，或禁止(0)。
OFF2：允许V20自由停车。
OFF3：允许V20快速停止。
F _ACK：V20故障复位。
DIR：V20转动方向(0：逆时针；1：顺时针)。
Drive：V20地址 0-31。
Speed：速度给定值，以全速的百分比给出 (-200.0~~200.0%，负值时，V20反向)。
Resp_R：轮询V20，扫描时=1，并更新下面值。
Error：错误字节，参见表：USS指令执行错误。
Status：V20返回状态值。
Speed：V20速度，(-200.0~~200.0%)。
Run_EN：V20运行状态(1：运行；0：停止)。
D_DIR：V20转动方向(0：逆时针；1：顺时针)
Inhibit：V20禁止位状态。 (0：启用；1：禁止)。要清除禁止位，必须将Fault清零，
RUN，OFF2， OFF3输入也要清零。
Fault：指示故障状态。根据V20故障表确认故障。故障排除后，置位F _ACK使Fault
清零。
SIMATIC STEP 7 Professional V12 中集成的移植工具提供了以下支持：
从 S7-300/S7-400 切换到 S7-1500 控制器并自动转换程序代码。将会记录无法自动转换的程序代码部分并可以手动进行修改。STEP 7 V11 项目可继续在兼容模式下用于 STEP 7 V12。并且，可通过粘贴/复制功能将 S7-1200 程序转换到 S7-1500。
SIMATIC 存储卡（用来运行 CPU）
SIMATIC S7-1500 CPU 采用了一个 SIMATIC 存储卡。该存储卡用作插入式装载存储器，或用于执行固件更新。
此 SIMATIC 存储卡也可用于存储 STEP 7 项目，包括注释和符号、其它文档或 csv 文件（用于配方和归档）。使用系统函数（SFC）和用户程序，可以创建数据块，并将数据存储在 SIMATIC 存储卡上。
FB284怎样实现连续运行模式控制？
"连续运行"模式允许轴的位置控制器在正向或反向以一个恒定的速度运行
? 运行模式选择 ModePos=3
? Jog1 及Jog2 必须设置为 "0"
? 轴不必回零或编码器未被校正
? CancelTransing=1，IntermediateS*
? ConfigEpos=16#00000003
? 通过输入参数 Velocity 运行速度，运行方向由 Positive 及 Negative 决定
? 通过输入参数 OverV、OverAcc、OverDec 速度、加减速度的倍率，通常采取默认设置即可
? 驱动的运行命令 EnableAxis=1
? ExecuteMode 的上升沿触发定位运动